Два диаметрально расположенных датчика давления, зафиксируют изменения, которое затем математически будут преобразованы в единицы линейных размеров толщины в заданном месте.

Предложенная технология определения толщины стального листа с использованием вихревых полукольцевых потоков, формируемых путём рассечения детонационно сформированного вихревого кольца, представляет собой эффективный и экономически целесообразный метод неразрушающего контроля геометрических параметров материала в реальном времени.

При прохождении синхронных полукольцевых вихревых потоков с обеих сторон листа создаются зеркальные аэродинамические поля, чувствительные к микроскопическим изменениям расстояния между ними. Благодаря высокой циркуляции, направленному движению и стабильной структуре вихревого потока, даже незначительное отклонение в толщине листа (порядка 1 микрометра) мгновенно вызывает отличие в давлении в образовавшихся полукольцах. Это отличие надёжно фиксируется парой синхронных датчиков давления и может быть мгновенно преобразовано в точное значение толщины в заданной точке.

Преимущества технологии:

– Чрезвычайно высокая чувствительность измерения при минимальной стоимости оборудования;

– Простота и дешевизна конструктивного исполнения детонационного источника вихревых колец;

– Модульность и масштабируемость системы – возможна адаптация под листы различной ширины, за счёт изменения количества датчиков;

– Отсутствие физического контакта с измеряемой поверхностью, что исключает износ чувствующих элементов и позволяет использовать систему в условиях высокой скорости движения листа.

Ограничения:

– Метод не позволяет раздельно измерять толщину покрытий на одной стороне листа – выводится суммарная толщина основы и покрытия;

– Измерения выполняются дискретно как по длине, так и по ширине листа (шаг определён частотой формирования вихревых колец и количеством датчиков давления);

– Для прецизионных измерений необходима предварительная калибровка и адаптация под конкретные физико-газодинамические условия (плотность газовой среды, температура, скорость листа и т.д.).

Заключение

Предложенная система может стать надёжным, недорогим и технологически пригодным инструментом для организации непрерывного неинвазивного мониторинга толщины металлопроката в условиях серийного производства. Она способна дополнить или в ряде случаев заменить более сложные и дорогие методы (такие как рентгеновские, вихретоковые, лазерные измерители), особенно при производстве тонкого листа, алюминиевого, оцинкованного или другого проката, где необходима высокая чувствительность контроля при минимальных затратах на обслуживание оборудования.

Примечание

Более подробная информация о способе, а также сведения о экспериментальных работах, этапах опытно-конструкторских разработок и вариантах практического применения представлены в авторском исследовательском проекте: **Вихри Хаоса – Инновационный шторм идей и экспериментов в науке и технике**.

Официальный ресурс: [https://vihrihaosa.ru]

Предложена экспериментальная модель простейшего тензоэлектрического (термоэлектрического) датчика на основе тонкой плёнки оксида меди, формируемой на поверхности медного стержня методом термоокисления в пламени. При изгибе или кручении такого стержня наблюдается изменение выходного сигнала в пределах 100 мкВ – 1 мВ, что может быть связано с изменением термоэлектрических свойств полупроводникового слоя под действием механической деформации. Такое устройство может служить основой для разработки упрощённых позиционных или деформационных сенсоров, а также как учебный макет для демонстрации эффекта электромеханического преобразования в оксидах металлов.